1. Příběh kruhových řetězů pro těžbu
S rostoucí poptávkou po energii z uhlí ve světové ekonomice se rychle rozvíjí uhelné těžební stroje. Jako hlavní zařízení komplexní mechanizované těžby uhlí v uhelných dolech se rychle vyvíjela také převodová součást na hřeblovém dopravníku. V jistém smyslu vývoj hřeblového dopravníku závisí na vývojidůlní vysokopevnostní kulatý řetěz. Těžební vysokopevnostní kruhový řetěz je klíčovou součástí řetězového hřeblového dopravníku v uhelném dole. Jeho kvalita a výkon budoupřímo ovlivňují pracovní účinnost zařízení a uhelnou produkci uhelného dolu.
Vývoj těžebního vysokopevnostního kulatého článkového řetězu zahrnuje především následující aspekty: vývoj oceli pro těžbu kulatého článkového řetězu, vývoj technologie tepelného zpracování řetězu, optimalizace velikosti a tvaru kulatého ocelového článkového řetězu, různé konstrukce řetězu a vývoj technologie výroby řetězů. Díky tomuto vývoji jsou mechanické vlastnosti a spolehlivosttěžební kruhový řetězse výrazně zlepšily. Specifikace a mechanické vlastnosti řetězu vyráběného některými vyspělými podniky na výrobu řetězů ve světě daleko překračují německou normu DIN 22252 široce používanou ve světě.
Ranou nekvalitní ocelí pro těžbu kruhových řetězů v zahraničí byla převážně uhlíkatá manganová ocel s nízkým obsahem uhlíku, nízkým obsahem legovaných prvků, nízkou prokalitelností a průměrem řetězu < ø 19 mm. V 70. letech 20. století byly vyvinuty vysoce kvalitní řetězové oceli řady mangan nikl chrom molybden. Mezi typické oceli patří 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 atd. tyto oceli mají dobrou prokalitelnost, svařitelnost a pevnost a houževnatost a jsou vhodné pro výrobu velkosériových řetězů třídy C. Ocel 23MnNiMoCr54 byla vyvinuta na konci 80. let. Na základě oceli 23MnNiMoCr64 byl snížen obsah křemíku a manganu a zvýšen obsah chrómu a molybdenu. Jeho houževnatost byla lepší než u oceli 23MnNiMoCr64. V posledních letech, kvůli neustálému zlepšování požadavků na výkon ocelových řetězů s kruhovými články a neustálému zvyšování specifikací řetězů v důsledku mechanizované těžby uhlí v uhelných dolech, některé společnosti vyrábějící řetězy vyvinuly některé speciální nové třídy oceli a některé jejich vlastnosti nové třídy oceli jsou vyšší než ocel 23MnNiMoCr54. Například ocel „HO“ vyvinutá německou společností JDT může zvýšit pevnost řetězu o 15 % ve srovnání s ocelí 23MnNiMoCr54.
2. Provozní podmínky těžebního řetězce a analýza poruch
2.1 provozní podmínky těžebního řetězce
Provozní podmínky kruhového řetězu jsou: (1) tažná síla; (2) Únava způsobená pulzujícím zatížením; (3) Mezi články řetězu, články řetězu a řetězovými koly a články řetězu a středními destičkami a stranami drážek dochází ke tření a opotřebení; (4) Koroze je způsobena působením práškového uhlí, kamenného prachu a vlhkého vzduchu.
2.2 Analýza poruch těžebních řetězových článků
Formy přetržení článků důlního řetězu lze zhruba rozdělit na: (1) zatížení řetězu překračuje jeho statické přetržení, což má za následek předčasné přetržení. K tomuto lomu většinou dochází ve vadných částech ramene řetězového článku nebo v přímé oblasti, jako je trhlina z oblasti tepelného ovlivnění bleskovým svařováním na tupo a trhlina v materiálu jednotlivých tyčí; (2) Po určité době provozu nedosáhl článek důlního řetězu mezního zatížení, což má za následek prasknutí způsobené únavou. K této zlomenině většinou dochází v místě spojení mezi přímým ramenem a korunkou článku řetězu.
Požadavky na těžbu kruhového řetězu: (1) mít vysokou nosnost pod stejným materiálem a průřezem; (2) mít vyšší mez pevnosti a lepší tažnost; (3) mít malou deformaci při působení maximální nosnosti pro zajištění dobrého záběru; (4) mít vysokou únavovou pevnost; (5) mít vysokou odolnost proti opotřebení; (6) mít vysokou houževnatost a lepší absorpci nárazového zatížení; (7) geometrické rozměry odpovídající výkresu.
3. Proces výroby těžebního řetězce
Výrobní proces těžebního řetězce: řezání tyčí → ohýbání a pletení → spoj → svařování → primární zkušební zkouška → tepelné zpracování → sekundární zkušební zkouška → kontrola. Svařování a tepelné zpracování jsou klíčové procesy při výrobě důlních kruhových řetězů, které přímo ovlivňují kvalitu produktu. Vědecké parametry svařování mohou zlepšit výtěžnost a snížit výrobní náklady; vhodný proces tepelného zpracování může plně ovlivnit vlastnosti materiálu a zlepšit kvalitu produktu.
Aby byla zajištěna kvalita svařování důlního řetězu, bylo eliminováno ruční obloukové svařování a odporové svařování na tupo. Bleskové svařování na tupo je široce používáno pro své vynikající výhody, jako je vysoký stupeň automatizace, nízká pracnost a stabilní kvalita produktu.
V současné době tepelné zpracování těžebního řetězu s kulatým článkem obecně využívá středně frekvenční indukční ohřev, kontinuální kalení a temperování. Podstatou středofrekvenčního indukčního ohřevu je, že molekulární struktura předmětu se pod elektromagnetickým polem promíchá, molekuly získají energii a srazí se za vzniku tepla. Během středofrekvenčního indukčního tepelného zpracování je induktor spojen se středněfrekvenčním střídavým proudem o určité frekvenci a články řetězu se v induktoru pohybují rovnoměrnou rychlostí. Tímto způsobem bude v článcích řetězu generován indukovaný proud se stejnou frekvencí a opačným směrem jako induktor, takže elektrická energie může být přeměněna na tepelnou energii a články řetězu mohou být zahřáté na teplotu potřebnou pro zhášení. a temperování v krátkém čase.
Středofrekvenční indukční ohřev má vysokou rychlost a menší oxidaci. Po kalení lze získat velmi jemnou strukturu kalení a velikost zrna austenitu, což zlepšuje pevnost a houževnatost článku řetězu. Zároveň má také výhody čistoty, sanitace, snadné úpravy a vysoké efektivity výroby. Ve fázi popouštění prochází zóna svařování řetězu vyšší teplotou popouštění a eliminuje velké množství vnitřního pnutí při kalení v krátké době, což má velmi významný vliv na zlepšení plasticity a houževnatosti zóny svařování a oddálení iniciace a vznik trhlin. Teplota popouštění v horní části ramene článku řetězu je nízká a po popouštění má vyšší tvrdost, což vede k opotřebení článku řetězu během pracovního procesu, tj. opotřebení mezi články řetězu a záběrem mezi řetězem. články a řetězové kolo.
4. Závěr
(1) Ocel pro těžbu vysokopevnostních kruhových řetězů se vyvíjí směrem k vyšší pevnosti, vyšší prokalitelnosti, vyšší plastické houževnatosti a odolnosti proti korozi než ve světě běžně používaná ocel 23MnNiMoCr54. V současné době se používají nové a patentované třídy oceli.
(2) Zlepšení mechanických vlastností těžebních vysokopevnostních kruhových řetězů podporuje neustálé zlepšování a zdokonalování metody tepelného zpracování. Rozumná aplikace a přesné řízení technologie tepelného zpracování je klíčem ke zlepšení mechanických vlastností řetězu. Technologie tepelného zpracování těžebních řetězů se stala základní technologií výrobců řetězů.
(3) Velikost, tvar a struktura řetězu těžebního vysoce pevného kulatého řetězu byly vylepšeny a optimalizovány. Tato vylepšení a optimalizace jsou prováděny na základě výsledků analýzy napětí řetězce a za podmínky, že je třeba zvýšit výkon uhelných těžebních zařízení a omezit podzemní prostor uhelného dolu.
(4) Zvýšení specifikace těžebních vysokopevnostních kruhových řetězů, změna konstrukční formy a zlepšení mechanických vlastností podporují odpovídající rychlý rozvoj zařízení a technologie na výrobu kruhových ocelových řetězů.
Čas odeslání: 22. prosince 2021